孙其信院士谈农业科技创新：人工智能帮助育种发生翻天覆地变化

 

中国农业大学校长孙其信院士。来源：新京报

      “大数据、人工智能等新技术，正在日益改变农业的模样，成为应对全球粮食危机的新工具。”10月9日，在世界农业科技创新大会上，大会咨询委员会联席主席、中国工程院院士、中国农业大学校长孙其信表示，“气候变化等因素，正在加剧全球粮食危机，数以亿计的人处在粮食不安全的状态下，而应对未来危机，科技创新是最重要的基础之一。”

      中国是农业大国，也是人口大国，中国农业转型发展的经验，正在为全球农业转型提供新的经验和模式，中国的科技创新，也在不断为全球提供借鉴。我们的经验，为全球发展提供了中国方案，贡献了中国技术，展示了中国智慧，未来我们还将为全球的可持续发展贡献更多的力量，这是我们所坚信的。——孙其信

      粮食危机

      全球约有7.33亿人面临粮食不安全

      新京报：今年的世界农业科技创新大会关注气候变化对农业的影响，是否也和当前全球面临的粮食危机有关？

      孙其信：联合国粮农组织发布的2024年《世界粮食安全和营养状况》报告指出，2023年约有7.33亿人面临粮食不安全的状况，全球消除饥饿的步伐不进反退，食物不足水平倒退15年。什么是粮食不安全？并不是说我们的世界上没有粮食，事实上一些地方粮食过剩，会出口到其他地方，而另一些区域的人口却难以稳定地获取粮食。这其中有很多因素，比如说，本地粮食生产不足，而从别处获取粮食要花钱，一些地方由于经济欠发达，没有那么多钱大量进口粮食，尤其是非洲一些地区。当然也有一些其他因素影响，比如全球范围内的区域动荡，可能阻碍了粮食流通的通道。另外值得注意的是营养不足问题，比如非洲一些地方，以玉米为主食，甚至只有玉米这种单一的食物，营养摄入严重不足，也是一种粮食不安全的现象。当然，气候变化也是影响粮食安全最重要的因素之一，就在前不久联合国召开的未来峰会上，粮农组织总干事屈冬玉特别提出，各国应该格外重视气候变化对全球粮食系统的影响。

      新京报：气候变化的影响越来越受到关注，在农业生产中，究竟有哪些影响？

      孙其信：总体来说，气候变化对农业的影响是长期和持续的，而且非常复杂。比如说，在某些方面，这种影响是正面的。举个例子，在黑龙江，由于气温的上升，全年积温也随之增加，一些原本不适宜种植水稻的地方，现在可以种水稻了。但在更大范围，气候变化会带来巨大的负面影响。有研究表明，假如农业技术水平不变，平均气温每上升1摄氏度，粮食产量就会下降6.8%，当然，这是全球平均水平。气候变化还会带来另一种负面影响，就是极端天气频发，今年六七月份河南、山东等地出现了短时的高温干旱，都是具体的例子。这些极端气候，有时候会对农业生产造成极为惨烈的影响。

      科技创新

      推动科技成果从实验室走向田间

      新京报：你认为应该如何应对农业和食物危机？

      孙其信：创新是应对农业和食物危机最重要的途径和手段，这其中包括很多领域的创新，如政策创新，组织系统的创新等，当然，科技创新是核心的部分。这是一个全球共识，我们面临着气候变化、资源有限等重重挑战，而全球人口的增长，又使得我们的粮食需求不断增长。目前约有7.33亿人面临粮食不安全的情况，这需要生产更多的粮食，而未来人口增长，则要求我们依然要在粮食产量的增长上下功夫。就在这次大会上，我们还在讨论，目前我国居民的消费水平不断上升，从过去粮食为主的食物结构，转向了吃更多的肉蛋奶等产品。而非洲还有十几亿人口，假如这十几亿人口也要达到中国居民的食物消费水平，世界的粮食短缺现象会更严重。这也是为什么我们如此重视创新的原因，需要更多新的、突破性的技术，进一步提高农业和食物系统的生产效率、供应能力等，同时还要减少排放，保护我们的农业生产环境，以保持可持续的发展，这是非常难的任务。

      新京报：近年来，我国农业科技发展很快，在不少领域达到了领先水平，但依然有许多短板，甚至是卡脖子的技术难题。你认为哪些方面存在短板？如何促进我们农业科技的创新？

      孙其信：确实，这些年来，我国在促进农业科技创新方面，下了非常大的力气，也取得了很多成果，在不少领域都有很好的成效。但同时，也有一些领域存在短板或卡脖子的难题。比如基础创新领域，我们还有很大的发展空间，一些底层技术，还掌握在别人手里，需要我们不断攻关，创造出我们自己的基础科研成果和力量。再如，科技成果转化率不足的问题，一些科技成果非常好，但能否从实验室走进田间地头呢？如果成果不能应用在生产中，或者说技术不能被农民掌握，那么很难发挥作用。

      新京报：怎样才能克服这些难题？

      孙其信：一方面，我们依然要不断鼓励基础创新，不断攻克卡脖子技术，补上我们的短板；另一方面还要以更大的力度推动科技成果的转化，推动技术从实验室走向田间。我们目前仍然不是农业强国，而从科技领域来说，我国的农业科技支撑农业发展的贡献率还是偏低，要把科技作为第一资源，依靠科技的进步实现发展，推动农业现代化的实现。

      热门领域

      人工智能技术打造顶级育种体系

      新京报：当前信息技术方兴未艾，大数据、人工智能等已经成为全球的热门领域，这些新技术是否也会成为农业创新的力量？

      孙其信：在几年前，人工智能技术就开始运用到农业科研中。以育种举例，大概4年前，我们就和信息技术的企业合作，开始运用新的大数据模型，去帮助育种。大家都知道，我国的杂交水稻技术全球领先，老一辈的科学家们，通过艰苦的田间试验，去人工获取大量的数据，然后不断选育出许许多多更好的品种。而通过人工智能，再加上现在的分子生物学技术等，使得育种技术产生了天翻地覆的变化。比如说，我们团队做了一个育种决策的模型，又对2000份小麦进行了基因鉴定，鉴定出各种基因的功能，通过机器学习的模式，去不断优化组合，比如哪些基因影响产量，哪些基因影响品质，做馒头需要怎样的小麦，做面包又需要怎样的品质等，用人工智能去筛选、组合、试验，找到我们最需要的那种组合。

      新京报：这是否也是农业新质生产力的表现？人工智能还有哪些应用？

      孙其信：当今，技术的发展正在不断地展现出跨学科、跨领域的趋势，农业科技更是如此，更多的新技术在不断应用到农业科研中，使得农业科研发生了巨大的变化，不断提高农业生产力。育种只是其中一部分，在整个农业产业链条中，无论是重大的科技攻关，还是一次小小的创新，都是如此。比如我们中国农业大学有一个学生创业的项目，他们从去年开始，开发了一个AI助农的人工智能决策支持系统，可以辅助农户和地方政府，进行一些农业生产和农业经济发展的决策，已经和全国十多个省的农场和农业机构建立了合作关系。这样的案例还有很多，我们期待未来会有更多应用的场景，也坚信技术将进一步融合，去推动一场农业科技和农业生产经营的革命性的变化，来真正实现农业的绿色转型，实现农业的可持续发展。

      新京报：在全球协同发展中，中国发挥着怎样的作用？

      孙其信：中国是农业大国，也是人口大国，中国农业转型发展的经验，正在为全球农业转型提供新的经验和模式，中国的科技创新，也在不断为全球提供借鉴。我们的经验，为全球发展提供了中国方案，贡献了中国技术，展示了中国智慧，未来我们还将为全球的可持续发展贡献更多的力量，这是我们所坚信的。